22350

طراحي و ساخت يك آنتن ويوالدي هم صفحه بهبود يافته

كارشناسي ارشد

مخابرات ميدان و موج

98-99

1399/2/31

دكتر محمد هاشم واجد سميعي

برق

چكيده. آنتن هاي UWB با نرخ بالاي انتقال اطلاعات بسيار مورد توجه اند از انواع آنتن هاي UWB به آنتن مارپيچي ، Logperiodic ، دو مخروطي ، دو مثلثي ، هورن و آنتن ويوالدي ميتوان اشاره كرد كه هر يك مزايا و معايبي دارند مشكل ساختار پيچيده ، عدم پايداري مركز فاز و ابعاد بزرگ كه براي عملكرد بهتر اين نوع از آنتن ها ضروريست وجود دارد. مزيت اصلي آنتن ويوالدي ساختار ساده آن نسبت به ديگر آنتن هاي UWB است همچنين بهره متوسط ، پهناي باند پهن ، سمتگرايي زياد، بيم سر آتش ، پرتو تشعشعي تقريبا پايدار و امكان كوچك سازي از ديگر مشخصه هاي اين آنتن است.كاربرد آن براي رادارهاي نفوذ در موانع GPR ، كار تصويربرداري و ارسال و دريافت فواصل كوتاه ميباشد. عبور موج در روزنه باريك شونده در امتداد محوري خط شكاف عامل اصلي تشعشع در آنتن ويوالدي است با اين وجود بهره كم آنتن در فركانس پايين و بيم كوچك در فركانس بالا باعث شده تا روشهايي براي بهبود عملكرد آنتن شامل شانه گذاري ، آرايه اي با چند شكاف نمايي ، آنتن ويوالدي متقاطع دوال پلاريزاسيون آرايه اي و استفاده از المانهاي هدايت كننده شامل نوارهاي دندانه اي ، پچ هاي پارازيتي ، متامتريال ، لنز و قسمت دي الكتريك جلو آمده يا با ثابت دي الكتريك مختلف ارائه شود. در اين كار با استفاده از شيار گذاري اصلاح ساختاري صورت گرفته، بهره در تمام محدوده فركانسي به ويژه در فركانس پايين تقويت شده و همچنين با استفاده از نوارهاي دندانه اي دايركتور بيم در جهت سر آتش تقويت و تثبيت ميشود ،آنتن ويوالدي هم صفحه در باند فركانسي 2-12GHz با طراحي جديد بهبود يافته ارائه شده است. افزايش پهناي باند در باند پايين بميزان تقريبا 100MHz و بهره دهي در تمام محدوده فركانسي و افزايش بهره حداكثر تا 1db در بعضي قسمت ها داشته ايم.

1399/05/29

design and construction of an Improved coplanar Vivaldi antenna

5/21/2021 12:00:00 AM

Abstract.UWB antennas with high data rate are very popular. From UWB antennas to spiral antenna, Logperiodic, dual cone, dual triangle, horn and Vivaldi antenna, each of which has advantages and disadvantages. There are problem such as Complex structure, phases center instability, large antenna dimensions that are necessary for better performance of this type of antenna. The main advantage of Vivaldi antenna is its simple structure compared to other UWB antennas. Also, medium gain, wide bandwidth, high directivity, endfire beam, almost stable radiation pattern and the possibility of antenna minimization are other features of this antenna. It is applications such as ground penetrating radar (GPR), microwave imaging, short-range communication. The passage of a wave through a narrowing aperture along the axial line of the slot line is the main cause of radiation in the Vivaldi antenna.However, the antenna gain is low in the low frequency band and the antenna beam is small in the high frequency band. techniques is presented for the radiation performance improvement including corrugation,Array Vivaldi antenna , cross-shaped structure dual polarization Vivaldi antenna and the use of director including grating elements, parasitic patches, metamaterial, lens and dielectric part come forward or are provided with different dielectric constants. In this work, the structural correction is done by using corrugation, the gain is amplified in all frequency ranges, especially in low frequency band, and also by using the grating elements of the beam consolidation and strengthening in the direction of the endfire, the coplanar Vivaldi antenna on the band Frequency 2-12GHz is provided with a new improved design. We have increased the bandwidth in the low frequency band by almost 100MHz and with improved gain in the whole frequency range and the increase in gain up to 1db in some parts.